JP2975928B1 - ホーニング砥石切込み装置およびホーニング装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 自動ホーニング装置において、小型かつ簡素
な装置構成に適したホーニング砥石切込み装置を提供す
る。 【解決手段】 ホーニングツール１のコーンロッド１３
を拡張動作させる切込み軸４１と、これを切込み駆動す
るロータリシリンダ４３と、コーンロッド１３の拡張動
作原点位置を補正する定寸補正部６とを備える。定寸補
正部６は、回転主軸２の先端部に設けられた手動操作式
で、コーンロッド１３と切込み軸４１の接続部を構成す
る調整ねじ機構７１と、これを螺進退操作する操作リン
グ７２を備える。操作リング７２を回転操作して、調整
ねじ機構７１を螺進退動作させ、コーンロッド１３と切
込み軸４１の軸方向相対的位置を調整する。定寸補正部
６を手動操作式とすることで、装置構成がハード・ソフ
ト両面で簡易なものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ホーニング砥石
切込み装置およびホーニング装置に関し、さらに詳細に
は、比較的切込み量の少ない特に小径工作物の内径面を
ホーニング加工するホーニング装置に適したホーニング
砥石の切込み技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高圧プランジャーポンプのよう
な円筒状部品の円筒内径面等、工作物内径面を機械的に
精密に仕上げる加工法の一つとしてホーニング加工があ
る。一般的なホーニング盤によるホーニング加工は、ホ
ーニングツールの砥石（ホーニング砥石）と工作物（以
下ワークと称する）を相対的に浮動の状態に置くととも
に、ホーニング砥石に回転運動と往復運動（オシレーシ
ョン）を与えて、このホーニング砥石の拡張切込みによ
りワーク内径面に精密仕上げを施す。

【０００３】この場合、特に多量生産品としてのワーク
内径面を加工対象とするホーニング盤にあっては、ホー
ニング砥石の上記各運動を行う駆動装置が、ＮＣ装置等
の自動制御装置により相互に同期して自動制御される構
成とされているのが一般的であり、また現在は、この多
量生産品を加工対象とする自動ホーニング盤が主流とな
っている。

【０００４】この種の自動ホーニング盤においては、上
記ホーニング砥石の拡張切込みを行うホーニング砥石切
込み装置も、ホーニング砥石の回転運動およびオシレー
ションと同期して自動制御される構成とされており、そ
の一部を構成するホーニング砥石の磨耗を補償する砥石
磨耗補正装置も自動制御されるのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の自動ホーニング盤にあっては、各構成装置がハー
ド的に複雑かつ大型化するとともに、その制御構成であ
るソフト面も複雑にならざるを得ず、必然的に装置コス
トの上昇を招いている。

【０００６】一方、ワークによっては、ワーク自体が多
量生産品でない場合や、被加工面にそれほど高い加工精
度を要求されない場合もあり、このようなワークのホー
ニング加工には、従来の自動ホーニング盤は複雑かつ大
型で、しかも高価であり、採用が困難であった。

【０００７】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、自動ホー
ニング装置において、小型かつ簡素な装置構成に適した
ホーニング砥石の切込み技術の提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のホーニング砥石切込み装置は、ワークの内
径面にホーニング加工を行うホーニング装置に装着され
て、ホーニングツールのホーニング砥石に所定の切込み
動作を与えるものであって、上記ホーニングツールの砥
石拡張用コーンロッドを拡張動作させる切込み軸と、こ
の切込み軸を切込み駆動する駆動源と、上記コーンロッ
ドの拡張動作原点位置を補正する砥石磨耗補正手段とを
備えてなり、この砥石磨耗補正手段は、ホーニングツー
ルを先端に備える回転主軸の先端部分に設けられた手動
操作式のもので、上記コーンロッドと切込み軸との接続
部を構成する調整ねじ機構と、この調整ねじ機構を螺進
退操作する回転操作部とを備え、上記調整ねじ機構は、
上記コーンロッドまたは切込み軸の一方に取り付けられ
た雌ねじ部と他方に取り付けられた雄ねじ部とを備え、
これら両雌雄ねじ部が相対的に螺進退可能に螺合接続さ
れるとともに、両雌雄ねじ部の一方が、上記回転操作部
に駆動連結されるとともに、上記両雌雄ねじ部は、それ
ぞれ上記コーンロッドまたは切込み軸に対して相対回転
可能にかつ軸方向に一体的に接続されてなり、上記回転
操作部を回転操作することにより、上記両雌雄ねじ部
は、相対的に回転して螺進退動作するとともに、回転操
作部の回転操作停止時に、相対的な回転が停止され、上
記コーンロッドと切込み軸の軸方向相対的位置が調整さ
れる構成とされていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明のホーニング装置は、上記ホ
ーニング砥石切込み装置を備えるものであって、ワーク
の内径面の軸線まわりに回転可能に軸支されてなる回転
主軸と、この回転主軸を軸線まわりに回転駆動する主軸
回転手段と、上記回転主軸を軸線方向に往復駆動する主
軸往復手段と、上記回転主軸先端に着脱可能に装着さ
れ、上記ワーク内径面に沿った砥石面を有するホーニン
グ砥石を備えるホーニングツールとを備えてなることを
特徴とする。

【００１０】本発明のホーニング砥石切込み装置におい
ては、ホーニングツールのホーニング砥石が経時的に磨
耗した場合、砥石磨耗補正手段の回転操作部を手動で回
転操作することにより、ホーニングツールの砥石拡張用
コーンロッドと切込み軸の軸方向相対的位置を調整し
て、コーンロッドの拡張動作原点位置を補正する。

【００１１】このように、ホーニング砥石切込み装置の
砥石磨耗補正手段がホーニングツールを先端に備える回
転主軸の先端部分に設けられた手動操作式とされること
により、ホーニング砥石切込み装置自体の構成がハード
的にもソフト的にも簡易なものとなり、さらには、この
ホーニング砥石切込み装置を備える自動ホーニング装置
の小型・簡素化を促進する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１３】本発明に係るホーニング装置を図１に示
し、このホーニング装置は、具体的にはワークＷの円筒
内径面Ｗａを仕上げ加工する立形のもので、ホーニング
ツール１を先端に備える回転主軸２、主軸回転駆動部
３、主軸往復駆動部４、砥石切込み拡張部５、定寸補正
部６、ストローク振動発生部７および制御部８を主要部
として構成されている。ワークＷは、その円筒内径面Ｗ
ａの軸線が上下方向へ向いた状態で、図示しないワーク
保持治具に水平方向へ浮動状態（前後左右方向へ揺動可
能な状態）で取外し交換可能に支持される。以下、各構
成部分毎に具体的に説明する。

【００１４】Ｉ．ホーニングツール１ ホーニングツール（いわゆるホーニングマンドレルない
しホーニングヘッド）１は、回転主軸２の先端つまり下
端に着脱交換可能に装着されるものである。このホーニ
ングツール１は、図２および図７に示すように、ツール
本体１１の先端内部に、径方向へ拡縮可能に配された複
数のホーニング砥石１２，１２，…と、これを拡張動作
させるコーンロッド１３とを備えてなる。１４は、ホー
ニングツール１を回転主軸２の下端取付部２ａに固定す
る取付アダプタを示している。

【００１５】各ホーニング砥石１２は、ワークＷの円筒
内径面Ｗａに対応したプロフィールの砥石面を有する。
コーンロッド１３は、上記ツール本体１１内において上
下方向へ移動可能に設けられており、その先端部１３ａ
が各ホーニング砥石１２の取付台１２ａを押圧する先細
テーパ形状の拡張コーンとされるとともに、その上部で
ある基部ロッド１３ｂが、後述する定寸補正部６の調整
ねじ機構７１に連結されている。また、図示しないが、
ホーニング砥石１２，１２，…は、復帰ばねにより常時
縮閉方向へ弾発的に付勢されている。

【００１６】しかして、ホーニングツール１のホーニン
グ砥石１２，１２，…は、コーンロッド１３の下動に伴
って拡開動作される一方、コーンロッド１３の上動に伴
って上記復帰ばねにより縮閉動作されることとなる。

【００１７】II．回転主軸２ 回転主軸２は、上記ホーニングツール１を下端取付部２
ａに備え、装置本体９に、軸受１５〜２０等を介してワ
ークＷの円筒内径面Ｗａの軸線まわりに回転可能に軸支
されてなるとともに、主軸回転駆動部３に駆動連結され
ている。この回転主軸２の具体的な支持構造および連結
構造については後述する。

【００１８】III.主軸回転駆動部３ 主軸回転駆動部３は、上記回転主軸２を回転駆動する主
軸回転手段として機能するもので、図３および図４に示
すように、主軸駆動体２１と回転駆動モータ２２を主要
部として構成されている。

【００１９】主軸駆動体２１は、上記装置本体９に軸受
１６，１７により、回転可能に軸支されるとともに、上
記回転主軸２および回転駆動モータ２２に駆動連結され
ている。

【００２０】具体的には、この主軸駆動体２１は、回転
主軸２の外周部において回転主軸２と同軸状に配置され
るとともに、キーまたはスプライン等の回転伝達部２５
を介して回転主軸２の連結部２ｂに駆動連結されてい
る。図示の実施形態においては、回転伝達部２５として
ボールスプラインが用いられており、このボールスプラ
イン２５により、回転主軸２は、主軸駆動体２１に対し
て一体回転可能でかつ軸方向へ相対的に移動可能とされ
ている。

【００２１】また、主軸駆動体２１の上端部に伝動プー
リ２６が取り付けられるとともに、上記回転駆動モータ
２２の駆動軸２２ａに駆動プーリ２７が取り付けられ、
これら両プーリ２６，２７が伝動ベルト２８を介して互
いに駆動連結されている。回転駆動モータ２２は電動モ
ータからなり、装置本体９に下向き状態で設けられると
ともに、その駆動軸２２ａが主軸駆動体２１および回転
主軸２と平行に配されている。

【００２２】しかして、回転駆動モータ２２の回転駆動
により、一連の回転伝達手段２６〜２８、２１、２５を
介して、回転主軸２つまりその先端のホーニングツール
１が回転駆動される。

【００２３】IV．主軸往復駆動部４ 主軸往復駆動部４は、上記回転主軸２を軸線方向へ往復
駆動する主軸往復手段として機能するもので、図４に示
すように、上記装置本体９と往復シリンダ３１を主要部
として構成されている。

【００２４】装置本体９は、上述したように回転主軸２
を回転可能に軸支するとともに、固定的に設けられた上
下スライド基台３２に対して上下方向へ昇降可能に設け
られている。具体的には、上下スライド基台３２に、リ
ニアガイド３３が上下方向へ延びて設けられ、このリニ
アガイド３３上に、装置本体９が、リニアスライド３
４，３４を介して昇降可能に設けられている。

【００２５】往復シリンダ３１は、上下スライド基台３
２に垂直下向きに設けられ、そのピストンロッド３１ａ
が、上記リニアガイド３３と平行になるように配置され
るとともに、上記装置本体９に接続されている。往復シ
リンダ３１は、図示の実施形態においては、圧油を圧力
媒体とする油圧シリンダの形態とされている。

【００２６】しかして、往復シリンダ３１の突出退入動
作により、装置本体９が上下方向へ昇降動作して、これ
により、回転主軸２つまりホーニングツール１のワーク
Ｗの内径面Ｗａに対する上下方向（軸線方向）の位置決
め動作と、加工時のオシレーションが行われる。

【００２７】Ｖ．砥石切込み拡張部５ 砥石切込み拡張部５は、ホーニングツール１のコーンロ
ッド１３を介してホーニング砥石１２，１２，…に所定
の切込み動作を与えるもので、図３、図５および図６に
示すように、切込み軸４１、切込み駆動機構４２および
切込み駆動源（駆動源）４３を備えてなる。

【００２８】切込み軸４１は、上記ホーニングツール１
の砥石拡張用コーンロッド１３を拡張動作させるもの
で、上記回転主軸２内に、その軸方向（上下方向）へ移
動可能に挿通して設けられている。具体的には、回転主
軸２は、その軸心に沿って設けられた挿通孔４４を備え
る中空軸の形態とされ、この挿通孔４４内に、上記切込
み軸４１が回転主軸２に対して相対的に回転可能でかつ
軸方向へ移動可能に挿通支持されている。

【００２９】上記切込み軸４１は、その先端（下端）の
接続軸部４１ａ（図７参照）が後述する定寸補正部６の
調整ねじ機構７１を介して上記コーンロッド１３に駆動
連結されるとともに、その基端（上端）４１ｂが切込み
駆動機構４２を介して上記切込み駆動源４３に駆動連結
されている。

【００３０】切込み駆動機構４２は、切込み軸４１を上
下方向（軸方向）へ移動させるもので、具体的には送り
ねじ機構の形態とされており、切込み雌ねじ４５と切込
み雄ねじ４６を備えてなる。

【００３１】切込み雌ねじ４５は、雌ねじ保持台５１に
固定保持されるとともに、この雌ねじ保持台５１が、切
込部取付台５２を介して、装置本体９の頂部に取付け固
定されている。この切込み雌ねじ４５は、その上部内径
部に雌ねじが形成されるとともに、その下端部が、軸受
１５，１５を介して上記回転主軸２の上端部分を回転可
能に支持している。

【００３２】切込み雄ねじ４６は、上記切込み雌ねじ４
５に軸方向（上下方向）へ螺進退可能に螺合されるとと
もに、その軸心部に上記切込み軸４１の上端部４１ｂが
締付ボルト・ナット４７によって一体的に連結されてい
る。

【００３３】切込み駆動源４３は、上記送りねじ機構４
２を螺進退動作する回転駆動源であって、具体的には、
圧力流体により回転駆動するロータリシリンダの形態と
され、図示の実施形態においては、圧力流体として圧油
が用いられた油圧式ロータリシリンダが用いられてい
る。

【００３４】ロータリシリンダ４３は、回転主軸２の基
端部つまり上端部側において、切込部取付台５２上に支
持固定されたシリンダ支持台５５に支持されている。こ
のロータリシリンダ４３は、上記シリンダ支持台５５に
垂直下向きに設けられるとともに、その駆動軸４３ａが
上記回転主軸２と同軸状に配置されている。

【００３５】ロータリシリンダ４３の駆動軸４３ａに
は、連結フランジ４８が一体形成され、この連結フラン
ジ４８に取付け固定された連結ピン５６が、上記切込み
雄ねじ４６の連結フランジ４６ａの係合溝４６ｂに、回
転方向に一体的にかつ上下方向へ相対的に移動可能に係
合されて、ロータリシリンダ４３と切込み駆動機構４２
が駆動連結されている。

【００３６】ロータリシリンダ４３の具体的構造は、図
６に示すように、シリンダ本体４３ｂ内に形成されたシ
リンダ空間６０内に、回転子６１が所定の角度範囲内に
おいて回転可能に配されてなり、この回転子６１に上記
駆動軸４３ａが一体的に取付け固定されている。この回
転子６１とシリンダ本体４３ｂには、それぞれ隔壁部６
２ａ，６２ｂが一体的に設けられており、これら両隔壁
部６２ａ，６２ｂにより、上記シリンダ空間６０が二つ
シリンダ室６０ａ，６０ｂに密閉区画されるとともに、
回転子６１の回転範囲が規定されている。これら両シリ
ンダ室６０ａ，６０ｂは、切換弁６３を介して、図示し
ないポンプおよび油タンク等からなる油圧供給源に連通
されている。

【００３７】そして、上記油圧供給源からの圧力油は、
切換弁６３を介して、シリンダ室６０ａまたは６０ｂへ
供給され、回転子６１が時計方向または反時計方向へ所
定の角度範囲内、つまり上記回転子６１の隔壁部６２ａ
がシリンダ本体４３ｂの隔壁部６２ｂの両側壁に当接す
る角度範囲内で往復回転され、回転子６１と一体回転す
る駆動軸４３ａを介して、切込み駆動機構４２の切込み
雄ねじ４６も回転する。これにより、この切込み雌ねじ
４５に対して切込み雄ねじ４６が螺進退する結果、切込
み軸４１が上下方向へ移動して、コーンロッド１３を上
下方向へ移動させる。

【００３８】図示の実施形態においては、図６において
左側のシリンダ室６０ａへ圧力油が供給されると、回転
子６１さらには駆動軸４３ａが時計方向へ回転して、切
込み駆動機構４２により、ホーニングツール１の砥石拡
張用コーンロッド１３が拡張動作し、一方、シリンダ室
６０ｂへ圧力油が供給されると、回転子６１さらには駆
動軸４３ａが反時計方向へ回転して、切込み駆動機構４
２により、コーンロッド１３が縮閉動作する。

【００３９】これに関連して、ロータリシリンダ４３の
上側には、上記回転子６１つまり駆動軸４３ａの回転角
度位置を検出するセンサ部６４が設けられている。この
センサ部６４は、上記駆動軸４３ａ側に設けられた複数
のドグ６５ａ，６５ｂ，…と、これらドグ６５ａ，６５
ｂ，…を検出する複数のセンサ６６ａ，６６ｂ，…とか
らなる。

【００４０】具体的には、ロータリシリンダ４３の上側
において、上記回転子６１および駆動軸４３ａに、ドグ
取付板６７が同軸状にかつ一体的に取付けられている。
ドグ取付板６７の所定位置には、上記複数のドグ６５
ａ，６５ｂ，…がそれぞれ配置固定されている。これら
ドグ６５ａ，６５ｂ，…の配置構成は、例えば、ホーニ
ング工程における各加工の開始タイミングをとる原点、
つまり荒ホーニング加工の開始原点、仕上げホーニング
加工の開始原点に対応した回転方向位置、およびホーニ
ング工程の最終端つまり切込み最終端に対応した回転方
向位置にそれぞれ配置される。また、これらドグ６５
ａ，６５ｂ，…に対応して、上記複数のセンサ６６ａ，
６６ｂ，…が対向して配置されている。これらセンサ６
６ａ，６６ｂ，…としては、光学式センサや電磁式セン
サなどが好適に用いられ、上記荒ホーニング加工の開始
原点を検出する荒ホーニングセンサ、上記仕上げホーニ
ング加工の開始原点を検出する仕上げホーニングセン
サ、および上記切込み最終端を検出する切込み最終セン
サ等が含まれる。

【００４１】そして、これらセンサ６６ａ，６６ｂ，…
の検出信号は制御部８へ送られて、駆動軸４３ａの回転
量が算出され、これに基づいて、砥石切込み拡張部５の
切込み動作が制御される。

【００４２】VI．定寸補正部 定寸補正部６は、砥石切込み拡張部５に対してホーニン
グ砥石１２，１２，…の磨耗分の補正を行う砥石磨耗補
正手段として機能するものであり、回転主軸２の先端部
分に設けられた手動操作式とされている。

【００４３】この定寸補正部６は、具体的には図７〜図
９に示すように、調節ねじ機構７１とこれを螺進退操作
する回転操作部７２を主要部として備え、この回転操作
部７２を回転操作することにより、調整ねじ機構７１が
螺進退動作して、上記コーンロッド１３と切込み軸４１
の軸方向相対的位置が調整される構成とされている。

【００４４】調節ねじ機構７１は、上記コーンロッド１
３の拡張動作原点位置を補正するもので、回転主軸２の
挿通孔４４の先端大径部４４ａ内において、上記切込み
軸４１とコーンロッド１３との接続部を構成している。

【００４５】この調整ねじ機構７１は、上記切込み軸４
１に取り付けられた雌ねじ部７５と上記コーンロッド１
３に取り付けられた雄ねじ部７６とを備え、これら両雌
雄ねじ部７５，７６が相対的に螺進退可能に螺合接続さ
れている。

【００４６】具体的には、上記雌ねじ部７５は、その下
端部内径部７５ａが雌ねじとされた円筒状のもので、回
転主軸２の挿通孔４４の先端大径部４４ａ内に回転方向
および軸方向へ摺動可能に収納されるとともに、その上
端部７５ｂが、スラスト軸受８１ａ，８１ａおよびラジ
アル軸受８１ｂを介して、切込み軸４１下端の接続軸部
４１ａに同軸状に接続されている。これにより、雌ねじ
部７５は、切込み軸４１に対して、相対回転可能でかつ
軸方向へ一体的に接続されるとともに、回転主軸２に対
して、相対的に回転可能でかつ軸方向へ移動可能とされ
ている。

【００４７】一方、上記雄ねじ部７６は、その上端部の
外径部７６ａが雄ねじとされた棒状のもので、回転主軸
２の下端取付部を構成する蓋部材２ａの挿通孔８２内
に、キー嵌合８３により回り止めされつつ軸方向へ摺動
可能に収納されるとともに、雄ねじ７６ａが上記雌ねじ
部７５の雌ねじ７５ａに螺進退可能にかつ同軸状に螺合
接続されている。上記蓋部材２ａは、回転主軸２の先端
に取付け固定されるとともに、前述したように、この蓋
部材２ａに、取付アダプタ１４を介して、ホーニングツ
ール１が取り付けられている。

【００４８】上記雄ねじ部７６の下端部には、接続空間
７６ｂが下端開口状に形成されており、この接続空間７
６ｂに、上記コーンロッド１３の基部ロッド１３ｂが挿
入されるとともに、基部ロッド１３ｂの基端が上記接続
空間７６ｂの底面に当接されている。また、基部ロッド
１３ｂの掛止ワッシャ８４とツール本体１１との間に圧
縮スプリング８５が介装されて、基部ロッド１３ｂは上
記雄ねじ部７６に常時弾発的に当接係合されている。こ
れにより、雄ねじ部７６は、回転主軸２に対して、一体
回転可能でかつ軸方向へ相対的に移動可能とされるとと
もに、コーンロッド１３に対して、相対回転可能にかつ
軸方向に一体的に接続されている。

【００４９】また、上記雌ねじ部７５は、伝動歯車機構
９０を介して、上記回転操作部７２に駆動連結されてい
る。伝動歯車機構９０は、伝動歯車９１と伝動ピニオン
９２を備えてなる。

【００５０】伝動歯車９１は、上記雌ねじ部７５と同軸
状に配された円筒状のもので、上記雄ねじ部７６の外周
において、回転主軸２の挿通孔４４の先端大径部４４ａ
内に回転可能に回転支持されるとともに、その先端外周
面に外歯９１ａが形成されている。この伝動歯車９１と
雌ねじ部７５との連結は、図７に示すように、伝動歯車
９１の上端縁に複数の係合突起８６ａ，８６ａ，…が設
けられるとともに、上記雌ねじ部７５の下端縁に複数の
係合凹部８６ｂ，８６ｂ，…が設けられ、これら８６
ａ，８６ｂ，…が相互に回転方向へ一体的にかつ軸方向
へ相対的に移動可能なように係合されてなる。

【００５１】伝動ピニオン９２は、上記伝動歯車９１と
回転操作部７２との間に配されており、そのピニオン軸
９２ａを介して、回転主軸２に回転可能に軸支されると
ともに、回転操作部７２の内歯７２ａと伝動歯車９１の
外歯９１ａにそれぞれ噛合されている。

【００５２】回転操作部７２は、具体的には操作リング
の形態とされ、上記回転主軸２の先端部外周に回転可能
に装着されるとともに、上記伝動歯車機構９０を介して
上記調整ねじ機構７１に駆動連結されている。

【００５３】この操作リング７２に対応して、回転主軸
２には、操作リング７２の回転方向位置を指示する指示
手段としてのセットリング９３と、操作リング７２の位
置決め手段としての位置決め機構９４が設けられてい
る。

【００５４】セットリング９３は、回転主軸２の外周部
に取付け固定されるとともに、このセットリング９３に
は、図８に示すように、操作リング７２の指示目盛９５
ａに対応して、操作リング７２の回転方向位置を指示す
る指示部９５ｂが形成されている。なお、これら指示目
盛９５ａと指示部９５ｂは、図示の場合と逆の構成、つ
まり、セットリング９３の外周面に指示目盛９５ａが形
成されるとともに、操作リング７２に指示部９５ｂが形
成されてもよい。

【００５５】また、位置決め機構９４は、具体的には、
弾発スプリング９４ａと係合鋼球９４ｂとからなる位置
決めプランジャの形態とされ、係合鋼球９４ｂが上記操
作リング７２の内歯７２ａのいずれか一つの歯間谷部に
弾発的に係合して、操作リング７２の回転動作を弾発的
に位置決め固定する構成とされている。

【００５６】しかして、操作リング７２を回転操作し
て、その指示目盛９５ａのいずれかの位置をセットリン
グ９３の指示部９５ｂに合わせることにより、この回転
量に応じた分だけ、コーンロッド１３が切込み軸４１に
対して上下動して、ホーニング砥石１２，１２，…の拡
張動作原点が微調整される。

【００５７】すなわち、操作リング７２を回転させる
と、この回転が伝動歯車機構９０の伝動ピニオン９２お
よび伝動歯車９１を介して、雌ねじ部７５に伝達され、
この雌ねじ部７５の回転により、雄ねじ部７６が雌ねじ
部７５に対して上下方向へ微量移動する結果、コーンロ
ッド１３と切込み軸４１の軸方向相対的位置が微調整さ
れて、コーンロッド１３つまりホーニング砥石１２，１
２，…の拡張動作原点が微調整される。

【００５８】なお、位置決め機構９４の作用により、操
作リング７２は回転主軸２に対して常時弾発固定されて
いることから、上記両雌雄ねじ部７５，７６は、上記操
作リング７２の回転操作時には、相対的に回転して螺進
退動作する一方、操作リング７２の回転操作停止時に
は、相対的な回転が停止されており、回転主軸２の回転
動作等によって、操作リング７２による調整が狂うこと
はない。

【００５９】VII.ストローク振動発生部 ストローク振動発生部７は、回転主軸２の往復運動に微
小な往復振動を重畳的に付与するもので、図４に示すよ
うに、遊星歯車機構１００とカム機構１０１を主要部と
して備えてなる。

【００６０】遊星歯車機構１００は、回転主軸２に一体
的に固定された太陽歯車１０５と、キャリア１０６に回
転可能に軸支された複数の遊星歯車（図示の場合は１つ
のみ示されている）１０７と、装置本体９に固定的に設
けられた内歯車１０８とからなり、上記キャリア１０６
が、回転主軸２に軸受１８，１９を介して回転可能に軸
支されるとともに、遊星歯車１０７が上記太陽歯車１０
５と内歯車１０８にそれぞれ噛合されている。

【００６１】そして、回転主軸２と一体の太陽歯車１０
５が回転すると、これと噛合する遊星歯車１０７が内歯
車１０８上を転動しながら、太陽歯車１０５の外周を遊
星運動つまり公転運動して、これにより、キャリア１０
６が回転主軸２に対して所定の減速比をもって同方向へ
回転される。

【００６２】カム機構１０１は、上記キャリア１０６上
に水平回転可能に軸支されたカムローラ１１１と、装置
本体９に固定的に設けられたフェイスカム１１２とを備
え、このフェイスカム１１２のカム面上を上記カムロー
ラ１１１が転動走行するようにされている。この目的の
ため、回転主軸２の掛止ワッシャ１１５と固定側である
回転伝動部２５の掛止ワッシャ１１６との間に圧縮スプ
リング１１７が介装されて、回転主軸２さらにはキャリ
ア１０６に支持されたカムローラ１１１は、上記フェイ
スカム１１２のカム面上に弾発的な転接状態で常時当接
係合されている。

【００６３】上記フェイスカム１１２のカム面は、上記
カムローラ１１１の転動軌跡に対応した平面円環状とさ
れ、その断面形状は、回転主軸２の軸心方向に所定の高
低差を持ちかつなめらかな曲線をもって連続する谷部と
山部とからなる凹凸断面とされている。これら谷部と山
部の形状寸法や配設間隔等は、目的に応じてカムローラ
１１１の配設数等を考慮して適宜設定される。

【００６４】そして、回転主軸２より遅い速度でキャリ
ア１０６が回転すると、キャリア１０６上のカムローラ
１１１がフェイスカム１１２のカム面上を転動し、その
カム突起１１８を通過する際に、キャリア１０６さらに
回転主軸２が上下動し、この上下動が、主軸往復駆動部
４による所定のオシレーション（ストローク運動）に重
畳されて、ホーニングツール１は、微振動を伴ったオシ
レーションを行うことになる。

【００６５】VIII. 制御部：制御部８は、前述した各構
成部の駆動源を相互に連動して自動制御するものであ
り、具体的には、マイクロコンピュータで構成されたＮ
Ｃ装置である。この制御部８は、予めまたは適宜入力設
定された制御プログラムにしたがって、以下のようなホ
ーニングツール１によるホーニング加工を制御する。

【００６６】すなわち、ワークＷの内径面Ｗａをホーニ
ング加工するに際しては、まず、主軸往復駆動部４の往
復シリンダ３１が突出動作して、装置本体９が降下し、
ワークＷの内径面Ｗａに対するホーニングツール１の上
下方向の位置決めが行われ、この後、ホーニングツール
１に、基本動作として、主軸回転駆動部３による回転運
動と主軸往復駆動部４による往復運動が与えられなが
ら、さらにこれら基本動作に、ストローク振動発生部７
による微小な往復振動が重畳的に付加されて、ワークＷ
の内径面Ｗａがホーニング加工される。

【００６７】具体的には、駆動モータ２２の回転駆動に
より、一連の回転伝達手段２６〜２８、２１、２５を介
して、回転主軸２の先端のホーニングツール１が所定の
回転速度をもって回転駆動されるとともに、往復シリン
ダ３１の突出退入動作により、装置本体９を介して、ホ
ーニングツール１が所定の加工ストロークをもってオシ
レーション（往復運動）して、ホーニング加工における
基本動作が行われる。

【００６８】さらに、この基本動作に連動して、つまり
駆動モータ２２の駆動により、回転主軸２を介してスト
ローク振動発生部７が、ホーニングツール１の基本オシ
レーションに、所定の微小ストローク幅（フェイスカム
１１２のカム突起１１８の突出高さに相当）の軸方向の
微振動が重畳的に与えられる。

【００６９】そして、これらの加工運動において、砥石
切込み拡張部５により、ホーニングツール１のホーニン
グ砥石１２，１２，…が一定量の切込み動作（拡張動
作）をしながら、ワークＷの内径面Ｗａに対して、荒ホ
ーニング加工工程および仕上げホーニング加工工程と順
次連続してホーニング加工を施す。

【００７０】一連のホーニング加工が完了すると、砥石
切込み拡張部５により、ホーニング砥石１２，１２，…
が縮閉された後、主軸往復駆動部４により、ホーニング
ツール１は再び上昇して、初期位置（加工待機位置）へ
復帰される。

【００７１】ところで、ホーニングツール１のホーニン
グ砥石１２，１２，…が経時的に磨耗すると、砥石切込
み拡張部５によるホーニング砥石１２，１２，…の拡張
動作原点がずれることになるが、この場合は、前述した
要領で、定寸補正部６の操作リング７２を手動で回転操
作することにより、ホーニングツール１のコーンロッド
１３と切込み軸４１の軸方向相対的位置を微調整して、
砥石磨耗分を補正し、常時正確な拡張動作原点を確保す
る。

【００７２】しかして、このように、砥石切込み拡張部
５がホーニングツール１を先端に備える回転主軸２の先
端部分に設けられた手動操作式とされることにより、砥
石切込み拡張部５自体の構成がハード的にもソフト的に
も簡易なものとなり、さらには、ホーニング装置全体の
小型・簡素化を促進することもできる。

【００７３】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明にこれ
に限定されることなく、その範囲内において種々設計変
更可能である。例えば、以下のような改変が可能であ
る。

【００７４】(1) 砥石切込み拡張部５の具体的構成は、
図示の実施形態に限定されず、他の同様な機能を有する
構成も採用可能である。

【００７５】一例として、図示の実施形態においては、
砥石切込み拡張部５は、切込み軸４１の下方への移動に
より、コーンロッド１３の拡張コーン１３ａがホーニン
グ砥石１２，１２，…を拡張させる構成とされている
が、これと逆に、拡張コーン１３ａのテーパ形状および
ホーニング砥石１２，１２，…の砥石台１２ａの形状を
図示と天地逆転した構造として、切込み軸４１の上方へ
の移動により、拡張コーン１３ａがホーニング砥石１
２，１２，…を拡張させる構成としてもよい。

【００７６】また、図示の実施形態においては、ホーニ
ング砥石１２，１２，…に要求される切込み量（拡張
量）が非常に小さいワークＷを加工対象とするため、そ
の切込み駆動源として回転量の小さいロータリシリンダ
４３が用いられてるが、ホーニング砥石１２，１２，…
に要求される切込み量がさらに大きいワークＷを加工対
象とする場合には、より回転量の大きいステッピングモ
ータ等を用いてもよい。

【００７７】さらに、切込み駆動機構４２の送り機構
は、図示の実施形態における送りねじ機構４５，４６に
代えて、ボールねじを採用することも可能である。

【００７８】(2) 定寸補正部６の具体的構成も、図示の
実施形態に限定されず、他の同様な機能を有する構成も
採用可能である。

【００７９】一例として、図示の実施形態の調整ねじ機
構７１は、雌ねじ部７５が切込み軸４１に取り付けられ
るとともに、雄ねじ部７６がコーンロッド１３に取り付
けられる構成とされているが、これと逆の構成でもよ
い。

【００８０】また、雌ねじ部７５と回転操作部７２を駆
動連結する伝動歯車機構９０は、図示の実施形態の構成
に限定されず、ウォーム歯車機構やかさ歯車機構を用い
て伝動歯車９１を回転させるなど、同様な機能を有する
限り適宜設計変更可能である。

【００８１】(3) ホーニング砥石切込み装置を構成する
上記砥石切込み拡張部５および定寸補正部６以外の他の
装置構成部位の具体的構成も、図示の実施形態に限定さ
れず、他の同様な機能を有する構成を採用可能である。

【００８２】一例として、図示の実施形態においては、
主軸回転駆動部３とストローク振動発生部７の駆動源と
して駆動モータ２２を共用する構成とされているが、そ
れぞれ別個独立した駆動源を採用することも可能であ
る。

【００８３】また、主軸往復駆動部４の駆動源として
は、図示の実施形態のような往復シリンダ３１に限ら
ず、ボールねじ等を用いた往復移動手段などを採用する
ことも可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ホーニングツールの砥石拡張用コーンロッドを拡張動作
させる切込み軸と、この切込み軸を切込み駆動する駆動
源と、上記コーンロッドの拡張動作原点位置を補正する
砥石磨耗補正手段とを備えてなり、この砥石磨耗補正手
段は、ホーニングツールを先端に備える回転主軸の先端
部分に設けられた手動操作式のもので、上記コーンロッ
ドと切込み軸との接続部を構成する調整ねじ機構と、こ
の調整ねじ機構を螺進退操作する回転操作部とを備え、
この回転操作部を回転操作することにより、上記調整ね
じ機構が螺進退動作して、上記コーンロッドと切込み軸
の軸方向相対的位置が調整される構成とされているか
ら、小型かつ簡素な装置構成に適したホーニング砥石切
込み装置を提供することができる。

【００８５】すなわち、ホーニング砥石切込み装置の砥
石磨耗補正手段がホーニングツールを先端に備える回転
主軸の先端部分に設けられた手動操作式とすることによ
り、ホーニング砥石切込み装置自体の構成がハード的に
もソフト的にも簡易なものとなる。

【００８６】このような構成のホーニング砥石切込み装
置は、特に、多量生産品でないワークや、被加工面にそ
れほど高い加工精度を要求されないワークを加工対象と
する自動ホーニング盤に組み込まれることにより、小型
かつ簡素な構成を備える安価な自動ホーニング装置を提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホーニング装置の全体構成を示す
正面断面図である。

【図２】同ホーニング装置のホーニングツールおよび定
寸補正部の部位を示す正面断面図である。

【図３】同ホーニング装置の主軸回転駆動部および砥石
切込み拡張部の部位を示す正面断面図である。

【図４】同ホーニング装置の主軸回転駆動部、主軸往復
駆動部およびストローク振動発生部の部位を示す正面断
面図である。

【図５】同ホーニング装置の砥石切込み拡張部の部位を
拡大して示す正面断面図である。

【図６】同砥石切込み拡張部のロータリシリンダを図５
のVI-VI 線に沿って示す拡大正面断面図である。

【図７】同ホーニング装置のホーニングツールおよび定
寸補正部の部位を拡大して示す正面断面図である。

【図８】同定寸補正部の外観を拡大して示す正面図であ
る。

【図９】同定寸補正部の内部構造を示す図７のIX-IX 線
に沿った拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク Ｗａ ワークの内径面 １ ホーニングツール ２ 回転主軸 ３ 主軸回転駆動部（主軸回転駆動部） ４ 主軸往復駆動部（主軸往復手段） ５ 砥石切込み拡張部 ６ 定寸補正部（砥石磨耗補正手段） ８ 制御部 ９ 装置本体 １２ ホーニング砥石 １３ コーンロッド １３ａ コーンロッドの拡張コーン １３ｂ コーンロッドの基部ロッド ４１ 切込み軸 ４２ 切込み駆動機構（送りねじ機構） ４３ ロータリシリンダ（切込み駆動源） ４５ 切込み雌ねじ ４６ 切込み雄ねじ ６４ センサ部 ７１ 調整ねじ機構 ７２ 操作リング（回転操作部） ７５ 調整ねじ機構の雌ねじ部 ７６ 調整ねじ機構の雄ねじ部 ９０ 伝動歯車機構 ９１ 伝動歯車 ９２ 伝動ピニオン ９３ セットリング ９４ 位置決め機構 ９５ａ 指示目盛 ９５ｂ 指示部

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物の内径面にホーニング加工を行う
   ホーニング装置に装着されて、ホーニングツールのホー
   ニング砥石に所定の切込み動作を与えるものであって、 前記ホーニングツールの砥石拡張用コーンロッドを拡張
   動作させる切込み軸と、この切込み軸を切込み駆動する
   駆動源と、前記コーンロッドの拡張動作原点位置を補正
   する砥石磨耗補正手段とを備えてなり、 この砥石磨耗補正手段は、ホーニングツールを先端に備
   える回転主軸の先端部分に設けられた手動操作式のもの
   で、前記コーンロッドと切込み軸との接続部を構成する
   調整ねじ機構と、この調整ねじ機構を螺進退操作する回
   転操作部とを備え、前記調整ねじ機構は、前記コーンロッドまたは切込み軸
   の一方に取り付けられた雌ねじ部と他方に取り付けられ
   た雄ねじ部とを備え、これら両雌雄ねじ部が相対的に螺
   進退可能に螺合接続されるとともに、両雌雄ねじ部の一
   方が、前記回転操作部に駆動連結されるとともに、 前記両雌雄ねじ部は、それぞれ前記コーンロッドまたは
   切込み軸に対して相対回転可能にかつ軸方向に一体的に
   接続されてなり、 前記回転操作部を回転操作することにより、前記両雌雄
   ねじ部は、相対的に回転して螺進退動作するとともに、
   回転操作部の回転操作停止時に、相対的な回転が停止さ
   れ、前記コーンロッドと切込み軸の軸方向相対的位置が
   調整される構成とされている ことを特徴とするホーニン
   グ砥石切込み装置。
2. 【請求項２】 前記両雌雄ねじ部は、その一方が前記回
   転主軸に対して一体回転可能でかつ軸方向へ相対的に移
   動可能とされるとともに、その他方が前記回転主軸に対
   して相対的に回転可能でかつ軸方向へ移動可能とされ、 前記回転主軸に対して相対的に回転可能な前記両雌雄ね
   じ部の他方が、前記回転操作部に駆動連結されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のホーニング砥石切込み
   装置。
3. 【請求項３】 前記両雌雄ねじ部の他方と前記回転操作
   部は、伝動歯車機構を介して駆動連結されていることを
   特徴とする請求項２に記載のホーニング砥石切込み装
   置。
4. 【請求項４】 前記回転操作部は、前記回転主軸の先端
   部外周に回転可能に装着された操作リングの形態とさ
   れ、 前記回転主軸に、前記操作リングの回転方向位置を指示
   する指示手段が設けられるとともに、操作リングの回転
   動作を弾発的に位置決め固定する位置決め手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一
   つに記載のホーニング砥石切込み装置。
5. 【請求項５】 前記回転主軸の軸心に沿って設けられた
   挿通孔内に、前記切込み軸が、回転主軸に対して相対的
   に回転可能でかつ軸方向へ移動可能に挿通支持され、 この切込み軸は、その先端が前記砥石磨耗補正手段の調
   整ねじ機構を介して前記コーンロッドに駆動連結される
   とともに、その基端が送りねじ機構を介して前記駆動源
   に駆動連結されてなり、 前記駆動源は、前記送りねじ機構を螺進退動作する回転
   駆動源の形態とされ、前記回転主軸の基端部に設けられ
   るとともに、その駆動軸が回転主軸と同軸状に配置され
   る構成とされていることを特徴とする請求項１から４の
   いずれか一つに記載のホーニング砥石切込み装置。
6. 【請求項６】 前記回転駆動源は圧力流体により回転駆
   動するロータリシリンダであることを特徴とする請求項
   ５に記載のホーニング砥石切込み装置。
7. 【請求項７】 工作物とホーニング砥石に相対的な回転
   運動と往復運動を与えることにより、工作物の内径面に
   ホーニング加工を行うホーニング装置であって、 工作物の内径面の軸線まわりに回転可能に軸支されてな
   る回転主軸と、 この回転主軸を軸線まわりに回転駆動する主軸回転手段
   と、 前記回転主軸を軸線方向に往復駆動する主軸往復手段
   と、 前記回転主軸先端に着脱可能に装着され、前記工作物内
   径面に沿った砥石面を有するホーニング砥石を備えるホ
   ーニングツールと、 このホーニングツールのホーニング砥石に所定の切込み
   動作を与える請求項１から６のいずれか一つに記載のホ
   ーニング砥石切込み装置とを備えてなることを特徴とす
   るホーニング装置。